盧 葵
(韶關(guān)市技師學院,廣東韶關(guān) 512023)
(1)為確保研發(fā)出來的機器人能夠自動裝配,生產(chǎn)企業(yè)需要對生產(chǎn)裝配線進行科學合理的規(guī)劃,并且制定出多元化的設(shè)備傳輸方案。此外,還需要對裝配的產(chǎn)品類型、特點進行分析,有針對性的選擇出最佳的傳輸方案?,F(xiàn)階段,在工業(yè)機器人自動裝配生產(chǎn)線上主要采用異步傳輸?shù)姆绞絹磉M行操作,具有設(shè)計方案簡單、精準定位、成本低等特點,具有一定的實用性和可行性。
(2)對自動化機器人上位的功能進行改善。根據(jù)機器人裝配零部件的特點來對上位的裝配行為進行規(guī)范化管理,確保上位設(shè)備的功能可以正常發(fā)揮。此外,生產(chǎn)制造企業(yè)還需要加強試驗,對設(shè)備的功能進行全面的檢驗,在試驗過程中對其進行完善,確保上位的裝配動作正常發(fā)揮。
(3)企業(yè)需要對現(xiàn)有的裝配技術(shù)和工作效率進行分析,并且將設(shè)備的裝配工作進行分解,對裝配動作中的缺點和優(yōu)點進行全面的分析和探討,及時解決存在的問題,這樣才能確保機器人滿足智能化和自動化的需求。此外,企業(yè)還需要對機器人自動裝配操作和人工裝配操作進行分析,從而更好地對自動裝配生產(chǎn)線進行完善和優(yōu)化。例如,對現(xiàn)有的裝配步驟進行簡化處理或者將所有的零件集中在統(tǒng)一的位置上,簡化操作流程,可在最短的時間內(nèi)進行產(chǎn)品的裝配工作。
(1)采用西門子S7系列可編程控制器作為自動加工工業(yè)機器人的核心元器件。西門子公司生產(chǎn)的可編程控制器系列較多,S7系列總共有3個系統(tǒng):S7-400大型可編程控制系統(tǒng),S7-300中型可編程控制系統(tǒng)和S7-200小型可編程控制系統(tǒng)。對于小型可編程控制器來講,最常用的型號為:CPU221,CPU222,CPU224和 CPU226。
(2)在小型可編程控制器中,CPU222型號的控制器價格低廉,并且能夠滿足企業(yè)多元化的需求,可與擴展模塊進行有效連接。CPU224型產(chǎn)品存儲量較大,并且輸入輸出點多。CPU226和CPU226XM能夠滿足高端控制系統(tǒng)的多元化要求,功能強大。通過對不同型號的產(chǎn)品進行分析,選擇型號為CPU226的可編程控制器來進行操作。
(3)型號為CPU226的可編程控制器,其輸入、輸出和CPU等均集中安裝在機殼內(nèi),形成一個整體結(jié)構(gòu)。當系統(tǒng)需要進行存儲或功能擴展時,可以直接將擴展模塊和基本單元連接即可。輸入量的接線端子安裝在底部,主要為傳感器提供直流電源。西門子整體式可編程控制器具有眾多的擴展模塊,用戶可以根據(jù)自身的需求,來進行模塊的選擇,使得可編程控制器具有更強大的功能。
CPU前面板上2個發(fā)光二極管來對控制器的工作狀態(tài)進行顯示,若綠燈亮,則表面控制器處于運行狀態(tài);若紅燈亮,則表示控制器處于停止狀態(tài);若標有SF的指示燈亮,則表示系統(tǒng)發(fā)生故障,可編程控制器停止工作。
(1)STOP。當CPU停止工作時,可以通過編程設(shè)備向可編程控制器進行程序的安裝。在程序處于編輯或者上傳下載的過程中,需要將CPU處于停止狀態(tài)中,才能進行操作。
(2)RUN。當CPU處于RUN狀態(tài)時,可編程控制器可以按照設(shè)定好的方式來進行程序運行。
(1)用工作方式開關(guān)來對工作方式進行變換。工作方式開關(guān)主要有STOP,TERM和RUN等3個擋位。當開關(guān)切換到STOP擋位時,停止對程序進行操作;當開關(guān)切換到RUN擋位時,程序啟動操作;當開關(guān)切換到TERM或RUM擋位時,可以借助WIN32對CPU的工作狀態(tài)進行設(shè)置;當開關(guān)切換到STOP或TERM擋位時,接通電源,CPU可自動進入到停止狀態(tài);當開關(guān)切換到RUN擋位時,接通電源,CPU可自動進入啟動狀態(tài)。
(2)用編程軟件來對工作方式進行改變。將開關(guān)切換到TERM擋位時,可以借助WIN32編程軟件來對工作方式進行設(shè)置。
(3)在程序中借助指令來對工作方式進行改變。編程人員在程序中插入STOP指令,CPU可以從RUN狀態(tài)轉(zhuǎn)換為STOP狀態(tài)。
在對自動加工機器人的設(shè)計和研發(fā)過程中,需要重視控制流程,根據(jù)確定的控制流程圖來進行控制器的選擇,然后再按設(shè)計要求、電路、線路等布局來進行科學合理的設(shè)計,這樣才能實現(xiàn)自動加工、自動識別等操作。如圖1所示。
按照模塊化的設(shè)計方案將自動加工機器人分為若干個模塊,分別進行設(shè)計,然后進行拼裝。根據(jù)系統(tǒng)的要求來進行檢測設(shè)備和傳送設(shè)備的選擇,這樣才能實現(xiàn)自動檢測和自動傳輸?shù)哪康?。在進行自動加工機器人設(shè)計時,需要將機器人基座、氣缸連接器件、導(dǎo)向設(shè)備等按照規(guī)定的方式來進行連接。
在進行氣動驅(qū)動系統(tǒng)進行設(shè)計時,設(shè)計人員需要根據(jù)企業(yè)實際情況來進行設(shè)計,①根據(jù)要求選擇氣動輔助元器件;②進行氣動回路的設(shè)計,并且繪制出氣動原理圖;③對氣路控制部分進行安裝和調(diào)試。此外,設(shè)計人員需要根據(jù)機器人的工作流程進行可編程控制程序的設(shè)計。
圖1 程序設(shè)計流程
(1)智能化。將智能化技術(shù)運營在自動加工工業(yè)機器人中,能夠有效的簡化操作人員對設(shè)備的操作難度,降低操作人員的工作量,確保機器人的工作效率。工業(yè)化機器人可以借助智能化系統(tǒng)來對信號或操作進行判斷,自動進行設(shè)備的加工等方面的操作。不僅有效提高了工作效率,還為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。
(2)柔性化。目前工業(yè)化機器人主要為單臂機器人,靈活性不如人手。若未來能夠研發(fā)出雙臂機器人手,就能夠有效的解決機器人靈活性的問題。將雙臂機器人運用在工業(yè)化生產(chǎn)中,能夠有效取代人工操作,簡化人工操作和工作量,提高工作效率。但現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中使用的單臂機器人在靈活性和協(xié)調(diào)性無法滿足工業(yè)要求。
(3)安全性。由于現(xiàn)階段機器人技術(shù)還不成熟,所生產(chǎn)的機器人會威脅到人生安全。未來需要不斷提高機器人技術(shù)水平,以確保人身安全。
(4)低成本。雖然工業(yè)機器人能夠滿足工業(yè)化需求,但機器人的生產(chǎn)成本較高。因此,需采用多元化的技術(shù)來降低工業(yè)機器人的生產(chǎn)成本,為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。
(5)技術(shù)融合。隨著社會的發(fā)展,機器人技術(shù)也在不斷發(fā)展,需要經(jīng)歷一個技術(shù)融合的過程。為了機器人技術(shù)在發(fā)展過程中的創(chuàng)新性,需要從多元化的方面來進行技術(shù)突破,全面提高機器人技術(shù)水平。
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對自動加工工業(yè)機器人的需求也在不斷增加,發(fā)展前景非常好,但由于自動加工工業(yè)機器人系統(tǒng)的核心技術(shù)被西方國家壟斷,增加了成本輸出。我國在對自動加工工業(yè)機器人系統(tǒng)生產(chǎn)成本的控制和核心技術(shù)的研發(fā)等方面存在較大難度,為了在機器人市場獲得一席之地,需要做好長期發(fā)展的戰(zhàn)略性目標和方案,自主研發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的機器人設(shè)備,以有效提高企業(yè)的核心競爭力,為企業(yè)和社會獲得更大的經(jīng)濟效益。